Una investigación registra por primera vez los lugares de nacimiento de estrellas en M51
Por: Universidad de Bonn.
20 de diciembre de 2023
Las áreas rojizas de la imagen representan nebulosas de gas luminosas que contienen estrellas masivas y calientes que atraviesan zonas oscuras de gas y polvo en los brazos espirales. La presencia de diazenilio en estas regiones oscuras sugiere nubes de gas particularmente frías y densas. Crédito: Thomas Müller (HdA/MPIA), S. Stuber et al. (MPIA), NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) y das Hubble Heritage Team (STScI/AURA).
Un equipo de investigación internacional dirigido por el Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA) y en el que participa la Universidad de Bonn ha mapeado el gas frío y denso de futuros viveros de estrellas en una de nuestras galaxias vecinas con un grado de detalle sin precedentes. Los datos permitirán a los investigadores por primera vez montar un estudio en profundidad de las condiciones que existen dentro del gas durante las primeras etapas de formación estelar fuera de la Vía Láctea a escala de regiones individuales de formación estelar.
Paradójicamente, las estrellas calientes comienzan a formarse en algunas de las regiones más frías del universo, concretamente en espesas nubes de gas y polvo que se extienden a horcajadas sobre galaxias enteras. "Para investigar las primeras fases de la formación estelar, donde el gas se condensa gradualmente para eventualmente producir estrellas, primero debemos identificar estas regiones", dice Sophia Stuber, estudiante de doctorado en el MPIA de Heidelberg y primera autora del artículo de investigación.
Gracias al programa de observación a gran escala conocido como SWAN (Surveying the Whirlpool at Arcsegundos con NOEMA), los investigadores han podido realizar estas mediciones en una vasta área de otra galaxia, que anteriormente estaban restringidas a nuestra propia Vía Láctea. El equipo de SWAN utilizó el Northern Extended Millimeter Array (NOEMA), un radiointerferómetro situado en los Alpes franceses, para estudiar la distribución de la radiación de varias moléculas dentro de los 20.000 años luz centrales de la galaxia Remolino (Messier 51 – M51). Las 214 horas de observaciones de este programa se complementan con unas 70 más de otro estudio realizado con un telescopio monoplato de 30 metros en el sur de España.
En el estudio que ahora se publica, los investigadores se centraron en dos moléculas: cianuro de hidrógeno y diazenilio. Como la galaxia M51 está a sólo 28 millones de años luz de distancia, es incluso posible estudiar las características de nubes de gas individuales en regiones tan diferentes como su centro o sus brazos espirales. "Aprovechamos esta circunstancia para determinar qué tan bien los dos gases rastrean las densas nubes de esta galaxia y si son igualmente adecuados", explica Stuber.
Mientras que la intensidad de la radiación emitida por el cianuro de hidrógeno y el diazenilio aumenta y disminuye en la misma medida a lo largo de los brazos espirales, obteniendo resultados igualmente buenos para determinar la densidad del gas, los astrónomos han encontrado una marcada diferencia en la región central de la galaxia, donde El brillo emitido por el cianuro de hidrógeno aumenta mucho más significativamente. En otras palabras, parece existir un mecanismo que hace que el cianuro de hidrógeno brille más pero no el diazenilio.
El equipo sospecha que la responsabilidad de este fenómeno podría recaer en el núcleo galáctico activo de la galaxia M51, una zona de alta energía que rodea al enorme agujero negro en su centro. Antes de que el gas caiga en el agujero negro, es empujado hasta darle forma de disco, acelerado a altas velocidades y calentado hasta miles de grados Celsius por fricción. Esto hace que emita una intensa radiación, lo que de hecho podría explicar parte de la emisión adicional de las moléculas de cianuro de hidrógeno.
Fuente:
https://phys.org/news/2023-12-stellar-birthplaces-whirlpool-galaxy.html